GaAs基体中超薄InAs层的激发强度与厚度依赖性发射机制

1：实验设计与方法选择：

采用分子束外延（MBE）技术在GaAs(001)衬底上生长了嵌入GaAs基质的InAs厚度渐变（0.5至1.4单原子层）样品。通过低温光致发光（PL）和X射线衍射（XRD）表征其结构与光学特性，研究了PL线型与强度随六个数量级激发强度的变化关系。

2：5至4单原子层）样品。通过低温光致发光（PL）和X射线衍射（XRD）表征其结构与光学特性，研究了PL线型与强度随六个数量级激发强度的变化关系。 样品选择与数据来源：

2. 样品选择与数据来源：制备了InAs厚度为0.5、0.75、1、1.2和1.4单原子层的五组样品，并额外制备1单原子层In0.5Ga0.5As与In0.75Ga0.25As样品作为对比。数据采集自PL与XRD测量结果。

3：2和4单原子层的五组样品，并额外制备1单原子层In5Ga5As与In75Ga25As样品作为对比。数据采集自PL与XRD测量结果。 实验设备与材料清单：

3. 实验设备与材料清单：用于样品生长的MBE系统；温度控制的闭循环恒温器（Janis CCS-150）；532纳米连续波激光激发源；连接至50厘米焦距光谱仪（Acton 2500）的液氮冷却CCD探测器阵列（Princeton Instruments PyLoN: 1024-1.7）用于PL检测；配备Cu Kα1辐射源的PANalytical X’Pert MRD衍射仪进行XRD分析。

4：7）用于PL检测；配备Cu Kα1辐射源的PANalytical X’Pert MRD衍射仪进行XRD分析。 实验流程与操作规范：

4. 实验流程与操作规范：经氧化层脱附后，在580°C下生长500纳米GaAs缓冲层。将衬底温度降至460°C，在高As4过压条件下沉积InAs。InAs沉积后引入10秒生长中断，随后在同一温度沉积5纳米GaAs层，再于580°C沉积45纳米GaAs层。采用反射式高能电子衍射（RHEED）实时监控生长过程。PL测量在10K温度下进行不同激发功率测试，XRD进行GaAs(004)反射附近的ω-2θ扫描。

5：数据分析方法：

分析PL光谱的峰值能量、半高宽（FWHM）及积分强度，采用高斯拟合进行峰位解卷积。将XRD数据与动态散射理论模拟对比确定InAs厚度。对积分PL强度数据应用幂律拟合（IPL ∝ Iexc^α）以识别复合机制。